内容正文:
第14讲:椭圆
【考点梳理】
· 考点一:利用椭圆的定义求方程
· 考点二:椭圆的焦点三角形问题
· 考点三:根据方程表示椭圆求参数问题
· 考点四:椭圆的标准方程的求法
· 考点五:椭圆的焦点、焦距.顶点,长短轴
· 考点六:椭圆的范围问题
· 考点七:椭圆的离心率问题
· 考点八:椭圆的中点弦问题
· 考点九:直线与椭圆的弦长问题
· 考点十:椭圆的定点、定值、最值问题
【知识梳理】
知识点一:椭圆的定义
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|=2a(常数)且2a>|F1F2|.
知识点二:椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
b2=a2-c2
知识三:求轨迹方程的方法
直译法——“四步一回头”,
四步:(1)建立适当坐标系,设出动点M的坐标; (2)写出适合条件的点M的集合;
(3)将 “翻译”成代数方程; (4)化简代数方程为最简形式.
知识点四:椭圆的简单几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
轴长
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2
对称性
对称轴:x轴、y轴 对称中心:原点
离心率
e=∈(0,1)
知识点五:直线与椭圆的位置关系
直线y=kx+m与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系的判断方法:联立
消去y得到一个关于x的一元二次方程.直线与椭圆的位置关系、对应一元二次方程解的个数及Δ的取值的关系如表所示.
直线与椭圆
解的个数
Δ的取值
两个不同的公共点
两解
Δ>0
一个公共点
一解
Δ=0
没有公共点
无解
Δ<0
重难点技巧:弦长的两种方法
(1)求出直线与椭圆的两交点坐标,用两点间距离公式求弦长.
(2)联立直线与椭圆的方程,消元得到关于一个未知数的一元二次方程,利用弦长公式:|P1P2|=·,其中x1,x2(y1,y2)是上述一元二次方程的两根,由根与系数的关系求出两根之和与两根之积后代入公式可求得弦长.
【题型归纳】
题型一:利用椭圆的定义求方程
1.(23-24高二上·贵州黔南·期末)若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·天津宁河·期末)设椭圆的中心在坐标原点,对称轴为坐标轴,其中一个焦点在抛物线的准线上,且椭圆上的任意一点到两个焦点的距离的和等于10,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·北京顺义·期中)椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点M到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
题型二:椭圆的焦点三角形问题
4.(23-24高二下·贵州六盘水·期中)设,分别为椭圆:的两个焦点,过且不与坐标轴重合的直线椭圆C于A,B两点,则的周长为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
5.(23-24高二上·湖北·期末)已知椭圆()的两焦点分别为、.若椭圆上有一点P,使,则的面积为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·北京丰台·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上.若,则的面积为( )
A.2 B.4 C.8 D.9
题型三:根据方程表示椭圆求参数问题
7.(23-24高二下·广西)已知方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二上·江西宜春·期末)“”是“方程表示的曲线为椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
9.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.且
题型四:椭圆的标准方程的求法
10.(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)已知椭圆过点,且椭圆的短轴长为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
11.(2024高二上·全国·专题练习)分别写出满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦距为4,且经过点;(2)求经过点和点的椭圆方程.
12.(2023高二·全国·专题练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标分别为,,经过点;
(2)焦点在轴上的椭圆上任意一点到两个焦点的距离的和为.
(3)两个焦点坐标分别是和,并且经过点.
(4)已知椭圆中,且,求椭圆的标准方程.
题型五:椭圆的焦点、焦距.顶点,长短轴
13.(23-24高二上·广东广州·期末)椭圆与椭圆的( )
A.长轴长相等 B.短轴长相等
C.离心率相等 D.焦距相等
14.(23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知椭圆的焦点分别为,点在椭圆上,于,,,则椭圆的长轴长为( )
A.6 B.3 C. D.
15.(23-24高二上·四川绵阳·期中)关于椭圆,以下说法正确的是( )
A.长轴长为2 B.焦距为
C.离心率为 D.左顶点的坐标为
题型六:椭圆的范围问题
16.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知定点为椭圆上一动点,满足:当取得最小值时点恰为椭圆的右顶点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)已知A为椭圆的上顶点,为椭圆上一点,则的最大值为( )
A. B. C.3 D.
18.(23-24高二上·浙江·期中)已知分别是椭圆的左、右两个焦点,若该椭圆上存在点满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型七:椭圆的离心率问题
19.(2024·浙江绍兴·三模)已知直线与椭圆C:交于,两点,以线段为直径的圆过椭圆的左焦点,若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
20.(23-24高二下·河南周口·阶段练习)已知椭圆的上顶点、左焦点、右顶点分别为A,F,B,且点A为的垂心,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
21.(2024·海南海口·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,P为C上一点,满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
题型八:椭圆的中点弦问题
22.(2025·甘肃张掖·模拟预测)已知倾斜角为的直线与椭圆交于两点,为中点,为坐标原点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
23.(23-24高二上·辽宁大连·期末)椭圆,,,为椭圆过点E的一条弦,且,直线的斜率与的斜率乘积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
24.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知椭圆,是椭圆的一条弦的中点,点在直线上,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
题型九:直线与椭圆的弦长问题
25.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)已知椭圆,过原点且倾斜角为的直线交椭圆于两点,则( )
A. B. C. D.
26.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆C:的一个焦点坐标为,离心率,
(1)求椭圆C的方程;
(2)设O为坐标原点,椭圆C与直线相交于两个不同的点A、B,线段AB的中点为M.若直线OM的斜率为,求线段AB的长.
27.(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,且,动直线与椭圆交于两点;当直线过焦点且与轴垂直时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线过点,椭圆的左顶点为,当面积为时,求直线的斜率.
题型十:椭圆的定点、定值、最值问题
28.(24-25高二上·上海·课堂例题)在直角坐标系xOy中,椭圆C:的焦距为,长轴长是短轴长的2倍,斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆于A、B.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若P为线段AB的中点,设OP的斜率为,求证:为定值.
29.(23-24高二下·北京·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,过椭圆的左焦点作不与x轴重合的直线MN与椭圆相交于M,N两点,的周长为8,过点M作直线的垂线ME,E为垂足.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)证明:直线EN经过定点P,并求定点P的坐标.
30.(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知椭圆:,焦点为,,椭圆上有一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线交椭圆于,两点,过作轴的垂线交椭圆于另一个点,求证直线过定点.
【双基达标】
一、单选题
31.(23-24高二下·浙江·期中)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.且
32.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)与双曲线有公共焦点,且离心率为的椭圆的方程是( )
A. B. C. D.
33.(23-24高二下·山东烟台·阶段练习)已知直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,则的取值范围( ).
A. B. C. D.
34.(23-24高二下·山西晋城·阶段练习)已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
35.(23-24高二下·湖北武汉·阶段练习)已知分别为椭圆的左顶点和左焦点,直线与椭圆交于两点,若直线交线段于,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
36.(2024·广东茂名·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与椭圆交于两点,直线与椭圆交于另一点,若直线与的斜率之积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
37.(23-24高二下·浙江·期中)已知椭圆,为椭圆上一动点(不含左右端点),左右端点为,则离心率e的范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
38.(23-24高二下·广东湛江·阶段练习)已知椭圆,且两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,以下结论正确的是( )
A.椭圆的离心率为 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
39.(23-24高二下·江西·期中)已知椭圆的对称中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,若椭圆的长轴长为10,短半轴长为4,则椭圆的标准方程可能为( )
A. B. C. D.
40.(2024·辽宁沈阳·三模)设椭圆的左、右焦点分别为是上的动点,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为8
B.椭圆的离心率
C.面积的最大值等于12
D.以线段为直径的圆与圆相切
41.(23-24高二下·河北张家口·期中)已知椭圆的左、右两个焦点分别为,,为椭圆上一动点,,则下列说法正确的是( )
A.存在点使 B.的周长为16
C.的最大面积为12 D.的最大值为
三、填空题
42.(24-25高二上·上海·随堂练习)已知椭圆的两个焦点为,,M是椭圆上一点,若,且,则该椭圆的方程是 .
43.(24-25高二上·上海·课后作业)椭圆的左、右焦点分别为、,过焦点的倾斜角为的直线交椭圆于两点,弦长,若三角形的内切圆的面积为,则椭圆的离心率为 .
44.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆C:的离心率为,、分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为 .
45.(24-25高二上·上海·课堂例题)(1)已知点P在椭圆上,与分别为左、右焦点.若,则的面积为 .
(2)若F为椭圆C:的右焦点,A、B为椭圆C上两个动点,则的周长的最大值为 .
四、解答题
46.(24-25高二上·上海·课后作业)已知椭圆C的两焦点为,,P为椭圆上一点,且到两个焦点的距离之和为6.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若已知直线,当m为何值时,直线与椭圆C有公共点?
47.(24-25高二上·上海·随堂练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别为、,上顶点为A,,长轴的长为4.过右焦点的直线l与椭圆交于M、N两点(非长轴端点).
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线l过椭圆的上顶点A,求的面积.
48.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆C:的离心率为,左、右焦点分别为、,且过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点M为C上的动点,求的取值范围.
49.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知抛物线的准线过椭圆E:的左焦点,且椭圆E的上顶点与两个焦点构成一个正三角形.
(1)求椭圆E的方程;
(2)直线交椭圆E于A,B两点,点P在线段上移动,连接交椭圆于M,N两点,过P作的垂线交x轴于Q,求面积的最小值.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第14讲:椭圆
【考点梳理】
· 考点一:利用椭圆的定义求方程
· 考点二:椭圆的焦点三角形问题
· 考点三:根据方程表示椭圆求参数问题
· 考点四:椭圆的标准方程的求法
· 考点五:椭圆的焦点、焦距.顶点,长短轴
· 考点六:椭圆的范围问题
· 考点七:椭圆的离心率问题
· 考点八:椭圆的中点弦问题
· 考点九:直线与椭圆的弦长问题
· 考点十:椭圆的定点、定值、最值问题
【知识梳理】
知识点一:椭圆的定义
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|=2a(常数)且2a>|F1F2|.
知识点二:椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
b2=a2-c2
知识三:求轨迹方程的方法
直译法——“四步一回头”,
四步:(1)建立适当坐标系,设出动点M的坐标; (2)写出适合条件的点M的集合;
(3)将 “翻译”成代数方程; (4)化简代数方程为最简形式.
知识点四:椭圆的简单几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
轴长
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2
对称性
对称轴:x轴、y轴 对称中心:原点
离心率
e=∈(0,1)
知识点五:直线与椭圆的位置关系
直线y=kx+m与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系的判断方法:联立
消去y得到一个关于x的一元二次方程.直线与椭圆的位置关系、对应一元二次方程解的个数及Δ的取值的关系如表所示.
直线与椭圆
解的个数
Δ的取值
两个不同的公共点
两解
Δ>0
一个公共点
一解
Δ=0
没有公共点
无解
Δ<0
重难点技巧:弦长的两种方法
(1)求出直线与椭圆的两交点坐标,用两点间距离公式求弦长.
(2)联立直线与椭圆的方程,消元得到关于一个未知数的一元二次方程,利用弦长公式:|P1P2|=·,其中x1,x2(y1,y2)是上述一元二次方程的两根,由根与系数的关系求出两根之和与两根之积后代入公式可求得弦长.
【题型归纳】
题型一:利用椭圆的定义求方程
1.(23-24高二上·贵州黔南·期末)若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,结合根据椭圆的定义,可得点的轨迹是以为焦点的椭圆,进而求得椭圆的方程,得到答案.
【详解】由动点满足方程,
根据椭圆的定义,可得点的轨迹是以为焦点的椭圆,
且,可得,则,
所以动点P的轨迹方程为.
故选:A.
2.(23-24高二上·天津宁河·期末)设椭圆的中心在坐标原点,对称轴为坐标轴,其中一个焦点在抛物线的准线上,且椭圆上的任意一点到两个焦点的距离的和等于10,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据抛物线方程有准线为,由题意可得、,进而写出椭圆方程.
【详解】由抛物线的准线为,故椭圆的一个焦点为,则,
由椭圆定义知,故,
所以椭圆方程为.
故选:C
3.(23-24高二上·北京顺义·期中)椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点M到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆定义可得a,根据焦点坐标可得c,然后由求出即可得方程.
【详解】由椭圆定义可知,,得,
又椭圆的两个焦点是和,
所以椭圆焦点在x轴上,且,所以,
所以,所求椭圆的标准方程为.
故选:C
题型二:椭圆的焦点三角形问题
4.(23-24高二下·贵州六盘水·期中)设,分别为椭圆:的两个焦点,过且不与坐标轴重合的直线椭圆C于A,B两点,则的周长为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】C
【分析】由椭圆定义求焦点三角形周长.
【详解】根据题意,椭圆中,
根据椭圆定义,的周长为
.
故选:C
5.(23-24高二上·湖北·期末)已知椭圆()的两焦点分别为、.若椭圆上有一点P,使,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用点在椭圆上得出定义表达式,运用余弦定理,联立求得的值,再运用三角形面积公式即得.
【详解】
如图,不妨设,由点在椭圆上可得:①,
由余弦定理可得:,化简得:②,
由①式两边平方再减去②式,得:,
于是的面积为.
故选:D.
6.(23-24高二上·北京丰台·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上.若,则的面积为( )
A.2 B.4 C.8 D.9
【答案】B
【分析】根据题意,由椭圆的定义,得到,再由勾股定理得,联立方程组,求得,结合三角形的面积公式,即可求解.
【详解】如图所示,椭圆,可得,则,
因为点在椭圆上,可得,
又由,可得,
联立方程组,可得,
所以的面积为.
故选:B.
题型三:根据方程表示椭圆求参数问题
7.(23-24高二下·广西)已知方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意列出含有参数的不等式组求解即可.
【详解】根据题意,要使方程表示焦点在轴上的椭圆,
需满足,解得.
故选:B.
8.(23-24高二上·江西宜春·期末)“”是“方程表示的曲线为椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】首先求方程表示椭圆的的取值范围,再根据集合的包含关系,即可判断选项.
【详解】若方程表示椭圆,则
,解得:,且,
所以“”是“方程表示的曲线为椭圆”的必要不充分条件.
故选:B
9.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.且
【答案】A
【分析】根据题意结合椭圆的标准方程的形式,建立不等式,即可求解.
【详解】方程,即表示焦点在轴上的椭圆,
,解得.
故选:A.
题型四:椭圆的标准方程的求法
10.(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)已知椭圆过点,且椭圆的短轴长为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用椭圆上的点结合短轴长度求解参数,得到椭圆方程即可.
【详解】由题意可得,解得,故椭圆的方程为.
故选:B
11.(2024高二上·全国·专题练习)分别写出满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦距为4,且经过点;
(2)求经过点和点的椭圆方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)讨论焦点位置,求出,可得结果;
(2)方法一: 讨论焦点位置,结合题中所给条件经过点和点,求出,可得结果;
方法二:设所求椭圆的方程为(,,),结合题中所给条件经过点和点,代入求解即可.
【详解】(1)当焦点在轴上时,设椭圆的标准方程为,
依题意得,,则,
故椭圆的标准方程为.
当焦点在轴上时,设椭圆的标准方程为,
依题意得,,则,
故椭圆的标准方程为.
(2)方法一:①当焦点在轴上时,设椭圆的标准方程为().
依题意有,解得,故所求椭圆的标准方程为.
②当焦点在轴上时,设椭圆的标准方程为().
依题意有,解得
因为,所以无解.所以所求椭圆的标准方程为.
方法二:设所求椭圆的方程为(,,).
依题意有解得所以所求椭圆的标准方程为.
12.(2023高二·全国·专题练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标分别为,,经过点;
(2)焦点在轴上的椭圆上任意一点到两个焦点的距离的和为.
(3)两个焦点坐标分别是和,并且经过点.
(4)已知椭圆中,且,求椭圆的标准方程.
【答案】(1)(2)(3)(4)或.
【详解】(1)设椭圆的标准方程为,依题可得,
将代入到方程中得,故,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设椭圆的标准方程为,依题可得,即,
所以,所以椭圆的标准方程为
(3)易知,焦点在轴上,可设椭圆的标准方程为:,
将代入标准方程解得,则椭圆的标准方程为:.
(4)因为,,解得:,
又因为,所以,椭圆的标准方程为或.
题型五:椭圆的焦点、焦距.顶点,长短轴
13.(23-24高二上·广东广州·期末)椭圆与椭圆的( )
A.长轴长相等 B.短轴长相等
C.离心率相等 D.焦距相等
【答案】D
【分析】由椭圆方程即可求得,进而即可求解.
【详解】因为第一个椭圆的,则焦距为,
所以长轴长为10,短轴长为8,离心率为,
第二个椭圆的,
则焦距为,
所以长轴长为,短轴长为,离心率为,
所以A,B,C错误,D正确,
故选:D.
14.(23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知椭圆的焦点分别为,点在椭圆上,于,,,则椭圆的长轴长为( )
A.6 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】利用椭圆的性质,根据,,可得,,求解,然后推出椭圆的长轴长.
【详解】
椭圆的焦点分别为,点在椭圆上,
于,,,
可得,,,
解得,
所以所求椭圆的长轴长为,
故选:A.
15.(23-24高二上·四川绵阳·期中)关于椭圆,以下说法正确的是( )
A.长轴长为2 B.焦距为
C.离心率为 D.左顶点的坐标为
【答案】B
【分析】根据椭圆的性质判断.
【详解】椭圆中,,
故长轴长为,焦距,离心率为,左顶点的坐标为,故只有B正确.
故选:B
题型六:椭圆的范围问题
16.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知定点为椭圆上一动点,满足:当取得最小值时点恰为椭圆的右顶点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先利用两点间的距离表示,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】记,
,
,
对称轴为,由于时取到最小值,则.
故选:B
17.(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)已知A为椭圆的上顶点,为椭圆上一点,则的最大值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【分析】设,确定,根据二次函数性质得到最值.
【详解】由题意可知:,设,
由可得,,
则,
因为,可知当时,最大为.
故选:B
18.(23-24高二上·浙江·期中)已知分别是椭圆的左、右两个焦点,若该椭圆上存在点满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由,分别是椭圆:的左、右两个焦点,求得m的范围,当点位于短轴端点时,取最大值,要使上存在点满足,则的最大值大于或等于,从而可得答案.
【详解】解:由,分别是椭圆:的左、右两个焦点,
则,当点位于短轴端点时,取最大值,
要使上存在点满足,则的最大值大于或等于,
即点位于短轴端点时,大于或等于,
则,解得.
故选:A.
题型七:椭圆的离心率问题
19.(2024·浙江绍兴·三模)已知直线与椭圆C:交于,两点,以线段为直径的圆过椭圆的左焦点,若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得四边形为矩形,结合椭圆定义与勾股定理可将分别用和表示,即可得离心率.
【详解】取右焦点,连接、,由在以线段为直径的圆上,
故,结合对称性可知四边形为矩形,有,
有,又,
由,则,,
由椭圆定义可得,
故,
则.
故选:C.
20.(23-24高二下·河南周口·阶段练习)已知椭圆的上顶点、左焦点、右顶点分别为A,F,B,且点A为的垂心,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形相似即可结合椭圆性质得由齐次式即可求解.
【详解】的垂心为点是以为直角顶点的直角三角形,又,
与相似(为坐标原点),,
,解得或(舍),
故选:A.
21.(2024·海南海口·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,P为C上一点,满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据圆的弦长公式可得,进而根据平行关系可得,利用椭圆定义以及勾股定理即可求解.
【详解】过作,
由于圆O截直线的弦长为,所以,
由于,所以,结合是的中点,
所以,
故,,
化简得,
所以,
故选:A
题型八:椭圆的中点弦问题
22.(2025·甘肃张掖·模拟预测)已知倾斜角为的直线与椭圆交于两点,为中点,为坐标原点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设出点,,的坐标,根据坐标求出的关系式,把,两点坐标代入椭圆方程,利用点差法化简即可求解.
【详解】设,,,则,,,
所以,所以,将,两点坐标代入椭圆方程可得:,
两式作差可得:,所以,则,故选:D
23.(23-24高二上·辽宁大连·期末)椭圆,,,为椭圆过点E的一条弦,且,直线的斜率与的斜率乘积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】取线段的中点为,可得,进而借助点差法求解的值,从而得解.
【详解】如图,取线段的中点为,连接,
因为,所以为中点,又为中点,
所以,
直线的斜率与的斜率乘积为,所以.
设,则,
两式相减可得,
整理得,即,
所以,所以,则.
故选:B.
24.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知椭圆,是椭圆的一条弦的中点,点在直线上,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出直线的方程,与椭圆的方程联立结合韦达定理求出的关系计算即得.
【详解】依题意,直线的斜率,直线的方程为,即,
由消去并整理得:,
则,即,
设,则,而弦的中点为,即,
于是,解得,此时
所以椭圆的离心率.
故选:C
题型九:直线与椭圆的弦长问题
25.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)已知椭圆,过原点且倾斜角为的直线交椭圆于两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题写出直线的点斜式方程,与椭圆方程联立,求出两交点坐标,利用两点距离公式计算即得.
【详解】依题意,可得直线的方程为:,代入中,整理解得:,
当,;当时,,故有,
则.
故选:D.
26.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆C:的一个焦点坐标为,离心率,
(1)求椭圆C的方程;
(2)设O为坐标原点,椭圆C与直线相交于两个不同的点A、B,线段AB的中点为M.若直线OM的斜率为,求线段AB的长.
【答案】(1).
(2)
【分析】(1)根据焦点坐标和离心率的值可求,进而可得,从而求得椭圆的方程.
(2)将直线方程与椭圆方程联立,再由韦达定理可得的坐标,从而由直线OM斜率为解得,代入弦长公式计算可得线段的长.
【详解】(1)椭圆C的一个焦点坐标为,,又,
解得,则,所以椭圆C的方程是.
(2)设,
由,消去y并整理得,
则,,,
则,
所以线段AB的中点,
直线OM斜率为,即,解得,
,
所以,
所以线段AB的长为.
27.(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,且,动直线与椭圆交于两点;当直线过焦点且与轴垂直时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线过点,椭圆的左顶点为,当面积为时,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量数量积坐标运算和通径长可构造方程组求得,进而得到椭圆方程;
(2)设,与椭圆方程联立可得韦达定理的结论;根据,结合韦达定理可构造方程求得结果.
【详解】(1)由题意得:,,,,,
,即,;
当直线过焦点且与轴垂直时,,不妨令,
由得:,,
由得:,椭圆的方程为:.
(2)
由题意知:直线斜率不为,可设,
由得:,则,
设,则,,
,
又,,
,解得:,
直线的斜率.
题型十:椭圆的定点、定值、最值问题
28.(24-25高二上·上海·课堂例题)在直角坐标系xOy中,椭圆C:的焦距为,长轴长是短轴长的2倍,斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆于A、B.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若P为线段AB的中点,设OP的斜率为,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意,焦距,长轴,短轴间关系可得答案;
(2)设,,,将A,B两点代入椭圆方程可得及表达式,即可得答案.
【详解】(1)设半焦距为c,长半轴为a,短半轴为b,依题意可知 , 解得.
故椭圆的标准方程为;
(2)证明:设,,,则,.
把,代入椭圆方程得:.
两式相减可得,即.又,
则,故为定值.
29.(23-24高二下·北京·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,过椭圆的左焦点作不与x轴重合的直线MN与椭圆相交于M,N两点,的周长为8,过点M作直线的垂线ME,E为垂足.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)证明:直线EN经过定点P,并求定点P的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点
【分析】(1)根据椭圆的定义及离心率公式求出,即可得解;
(2)设直线MN方程:,,,,联立方程,利用韦达定理求出,,再求出直线EN方程,进而可得出结论.
【详解】(1)的周长为8,,故,
,,故,所以,,
故椭圆的标准方程为;
(2),
设直线MN方程:,,,,
联立方程,得,
所以,,
所以,
又,所以直线EN方程为:,
令,则,
所以直线EN过定点.
30.(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知椭圆:,焦点为,,椭圆上有一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线交椭圆于,两点,过作轴的垂线交椭圆于另一个点,求证直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆的定义即可求出,再根据焦点和之间的关系即可求出椭圆方程.
(2)设出直线的方程及点的坐标,将直线的方程用所设点的坐标表示,根据对称性可知所过定点在轴上,联立直线的方程和椭圆的方程,结合根于系数之间的关系即可求出定点坐标.
【详解】(1),
∴,又,∴,
故椭圆的标准方程为.
(2)设直线的方程为,,
联立,
∴,∴
则,直线的斜率,
直线的方程为,
令,有
即
,
∴直线过定点
【双基达标】
一、单选题
31.(23-24高二下·浙江·期中)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.且
【答案】D
【分析】根据椭圆的标准方程可以列出不等式组,解得的范围即可.
【详解】方程表示椭圆,
,得,得且.
故选:D.
32.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)与双曲线有公共焦点,且离心率为的椭圆的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析可知焦点为,结合离心率列式可得,即可得方程.
【详解】由双曲线可知,且焦点在x轴上,则焦点为,
设椭圆的方程是,
则,解得,
所以椭圆的方程是.
故选:C.
33.(23-24高二下·山东烟台·阶段练习)已知直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,则的取值范围( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先将方程化为标准方程,从而可得的范围,求出直线所过的定点,根据题意可得定点在椭圆上或椭圆内部,从而可得出答案.
【详解】由,得,
因为是焦点在轴上的椭圆,
所以,
直线过定点,
因为直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,
所以点在椭圆上或椭圆内部,
所以,解得,
综上所述,.
故选:D.
34.(23-24高二下·山西晋城·阶段练习)已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据的内心和重心重合,判断为等边三角形,得即可.
【详解】如图所示,为椭圆的顶点,
且的内心和重心重合,
所以为等边三角形,
又因为,
所以,
即.
故选:C.
35.(23-24高二下·湖北武汉·阶段练习)已知分别为椭圆的左顶点和左焦点,直线与椭圆交于两点,若直线交线段于,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,又,由可得点的坐标,又由三点共线分类讨论斜率不存在和两种情况,建立关系即得.
【详解】
由题意得,
设,又,
所以,解得,
即,
又由三点共线可知
当斜率不存在时,由对称性可知垂直于x轴,
所以,所以,
即,整理得,即;
当时,
所以,整理得,
所以.
故选:B.
36.(2024·广东茂名·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与椭圆交于两点,直线与椭圆交于另一点,若直线与的斜率之积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设出各点坐标,利用点差法得到斜率的表达式,化简即可得到离心率的值.
【详解】直线经过原点,设,,.
.
又,,两式相减,得.
,.离心率为.
故选:B.
37.(23-24高二下·浙江·期中)已知椭圆,为椭圆上一动点(不含左右端点),左右端点为,则离心率e的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将条件中的不等式用坐标表示,再结合椭圆方程化简不等式,即可求解椭圆的离心率的范围.
【详解】设,,,,
,
由题意可知,,即,得,
则.
故选:B
二、多选题
38.(23-24高二下·广东湛江·阶段练习)已知椭圆,且两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,以下结论正确的是( )
A.椭圆的离心率为 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
【答案】BD
【分析】由题,利用离心率公式、椭圆的定义和基本不等式即可一一判断.
【详解】椭圆,则
对于A:,故A错误;
对于B:的周长为,故B正确;
对于C:的最小值为,故C错误;
对于D:,当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:BD.
39.(23-24高二下·江西·期中)已知椭圆的对称中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,若椭圆的长轴长为10,短半轴长为4,则椭圆的标准方程可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】求出,得到椭圆方程.
【详解】由题意,,故,
椭圆的标准方程可能为或.
故选:AC.
40.(2024·辽宁沈阳·三模)设椭圆的左、右焦点分别为是上的动点,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为8
B.椭圆的离心率
C.面积的最大值等于12
D.以线段为直径的圆与圆相切
【答案】ACD
【分析】根据给定的椭圆方程,求出其长短半轴长及半焦距,再逐项计算判断得解.
【详解】椭圆的长半轴长,短半轴长,则半焦距,
对于A,的最大值为,A正确;
对于B,椭圆的离心率,B错误;
对于C,设点,则,而,
因此面积的最大值等于,C正确;
对于D,以线段为直径的圆为的圆心,半径,
圆的圆心,半径,,则圆与圆外切,D正确.
故选:ACD
41.(23-24高二下·河北张家口·期中)已知椭圆的左、右两个焦点分别为,,为椭圆上一动点,,则下列说法正确的是( )
A.存在点使 B.的周长为16
C.的最大面积为12 D.的最大值为
【答案】BCD
【分析】对于A,由可得点的轨迹,结合椭圆的几何性质即可判断得点的轨迹与椭圆没有交点,由此得以判断;对于B,利用椭圆的定义可得的周长,由此判断即可;对于C,根据椭圆的几何性质,当为椭圆短轴顶点时,可得的面积最大,从而得以判断;对于D,利用椭圆的定义,结合三角形边长的不等式可得,从而得以判断.
【详解】由,得.
对于A:假设存在点使得,则,
所以点的轨迹是以原点为圆心,为直径的圆,则,
因为椭圆上的任一点到原点的最小距离是短轴顶点与原点的距离,即,
由可知,圆与椭圆没有交点,
所以假设不成立,即不存在点使得,故A错误;
对于B:的周长为,故B正确;
对于C:当为椭圆短轴顶点时,点到的距离最大,则的面积最大,
所以,故C正确;
对于D: ,又,所以,
所以,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
42.(24-25高二上·上海·随堂练习)已知椭圆的两个焦点为,,M是椭圆上一点,若,且,则该椭圆的方程是 .
【答案】
【分析】先设点的坐标,再根据已知模长及向量垂直化简得出椭圆方程.
【详解】设点,
又因为,,,
所以,
所以,
所以,根据椭圆定义可得,
所以椭圆的方程是.
故答案为:.
43.(24-25高二上·上海·课后作业)椭圆的左、右焦点分别为、,过焦点的倾斜角为的直线交椭圆于两点,弦长,若三角形的内切圆的面积为,则椭圆的离心率为 .
【答案】/
【分析】由题可得直线的方程,再计算到直线的距离,从而可表示出面积,又利用焦点三角形及内切圆的性质,也可表示出面积,则两面积相等即可求椭圆的离心率.
【详解】由题知直线的方程为,即,
所以到直线的距离,
又因为的内切圆面积为,则半径,
所以由等面积可得,
解得.
故答案为:.
44.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆C:的离心率为,、分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为 .
【答案】
【分析】根据离心率及,解得关于的等量关系式,即可得解.
【详解】因为离心率,解得,,
分别为C的左右顶点,则,
B为上顶点,所以.
所以,因为
所以,将代入,解得,
故椭圆的方程为.
故答案为:.
45.(24-25高二上·上海·课堂例题)(1)已知点P在椭圆上,与分别为左、右焦点.若,则的面积为 .
(2)若F为椭圆C:的右焦点,A、B为椭圆C上两个动点,则的周长的最大值为 .
【答案】 20
【分析】(1)焦点三角形中运用余弦定理可得,由三角形面积公式得解;
(2)根据椭圆的定义及两边之和不下于第三边求解即可.
【详解】(1)由椭圆可知,,
所以,即,,
由余弦定理得,
解得,
所以.
(2)设椭圆的左焦点为,
由椭圆C:可得,,
则的周长为,
由,可得,
当且仅当三点共线时等号成立,即的周长的最大值为20.
故答案为:;
四、解答题
46.(24-25高二上·上海·课后作业)已知椭圆C的两焦点为,,P为椭圆上一点,且到两个焦点的距离之和为6.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若已知直线,当m为何值时,直线与椭圆C有公共点?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由焦点坐标得到c,由椭圆的定义求出a,进而求出b的值,即可得出椭圆的方程;
(2)联立直线与椭圆方程,消去y,直线与椭圆C有公共点即所得一元二次方程有解,计算得出m的范围.
【详解】(1)由题意可得:,即,可得,
且椭圆焦点在x轴上,所以所求的椭圆方程为.
(2)联立方程,消去y得.
由,得,则.
所以当时,直线与椭圆有公共点.
47.(24-25高二上·上海·随堂练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别为、,上顶点为A,,长轴的长为4.过右焦点的直线l与椭圆交于M、N两点(非长轴端点).
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线l过椭圆的上顶点A,求的面积.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)运用待定系数法求出,,,即可得出方程.
(2)将直线方程求出来,直线曲线联立求出,运用点到直线距离公式求出到直线l的距离,即可求出面积
【详解】(1)因为,长轴的长为4,
所以,,,所以椭圆的方程为.
(2)因为,,若直线l过椭圆的上顶点A和右焦点.
所以l:,则点到直线l的距离为,
由得,
所以,,则,
所以.
48.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆C:的离心率为,左、右焦点分别为、,且过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点M为C上的动点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆离心率可得,再将点代入椭圆方程得,可出a,b,从而得到椭圆方程;
(2)设M点的坐标为,利用向量的坐标运算可知,再由椭圆性质可知,即可求得结果.
【详解】(1)离心率,①,
将点代入椭圆方程得②,
联立①②解得,,
所以椭圆C的方程为.
(2)设M点的坐标为,则,即
由(1)可知,,
,
又,.
49.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知抛物线的准线过椭圆E:的左焦点,且椭圆E的上顶点与两个焦点构成一个正三角形.
(1)求椭圆E的方程;
(2)直线交椭圆E于A,B两点,点P在线段上移动,连接交椭圆于M,N两点,过P作的垂线交x轴于Q,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线的准线求得椭圆的焦点,根据一个焦点与短轴两端点构成正三角形可求得,即可得椭圆方程.
(2)根据题意可判断直线斜率存在且不为0,设直线方程与椭圆联立求得,根据设出点坐标,用斜率公式求得坐标,再用点到直线的公式求得三角形高,用面积公式将面积写出,分离常数,变为积为定值的形式,再用的单调性计算即可.
【详解】(1)由题知抛物线的准线为,,
因为椭圆的一个焦点与短轴的两个端点构成一个正三角形,
,
故椭圆的标准方程为:;
(2)由(1)得椭圆的方程为,
的垂线交轴于,的斜率存在,
连接交椭圆于两点,的斜率不为0,
不妨设,
因为与椭圆的交点为,所以,
则,
联立,即,
,
,
设,,,
解得:,
到直线的距离为:,
,因为,所以,
因为函数在上是增函数,所以的最小值为,因此,当时,面积的最小值为.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$